一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统
阅读说明：本技术 一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统 (Dance action real-time generation system based on music rhythm ) 是由 何甲麒 樊一帆 石佳银 付宁 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统,涉及运动仿真和游戏动画技术领域。该基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统,包括处理模块、存储模块、输出模块、输入模块,所述输入模块包括3D舞蹈采集模块和音频采集模块,所述处理模块包括音频识别模块、音频分析模块、3D舞蹈分析模块、3D舞蹈组合模块、AI人物更换模块、3D舞蹈对比模块、评分模块。通过利用3D舞蹈分析模块分析对比音频和舞蹈动作的特征,3D舞蹈组合模块通过3D舞蹈对比模块选取3D动作库内的3D动作进行组合,利用全息投影技术实时输出3D舞蹈动作,实现生成的舞蹈动作具有真实人物画面感,提高了视觉效果,便于用户提高舞蹈能力。(The invention provides a dance action real-time generation system based on music rhythm, and relates to the technical field of motion simulation and game animation. This dance action real-time generation system based on music rhythm, including processing module, storage module, output module, input module includes 3D dance acquisition module and audio acquisition module, processing module includes audio identification module, audio analysis module, 3D dance combination module, AI personage change module, 3D dance contrast module, grade module. Through utilizing 3D dance analysis module analysis contrast audio frequency and dance action's characteristic, 3D dance combination module selects the 3D action in the 3D action storehouse through 3D dance contrast module and makes up, utilizes holographic projection technique real-time output 3D dance action, realizes that the dance action of generation has real personage's picture and feels, has improved visual effect, and the user of being convenient for improves the dance ability.)
技术领域
本发明涉及运动仿真和游戏动画技术领域，具体为一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统。
背景技术
3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，是一种观众无需佩戴眼镜便可以看到立体的虚拟人物的3D技术，全息立体投影设备不是利用数码技术实现的，而是投影设备将不同角度影像投影至进口的MP全息投影膜上，让你看不到不属于你自身角度的其他图像，因而实现了真正的全息立体影像，全新的科技来帮助实现打破虚拟世界与现实世界的阻隔，全息投影技术的出现，让人们打破了这种阻隔，体验了前所未有的视觉冲击的快感。
舞蹈和音乐通常是密切相关的，舞蹈、音乐的复杂性，以及它们的同步性，使它们很适合从计算创造力的角度来学习，虽然已经有一些技术着眼于为给定的音乐生成舞蹈，但是生成的基本是2D视频，并不够生动形象，用户无法直观地观看学习，降低了用户的体验感；存在对用户跟随舞蹈练习的效果无法监控的问题，导致不能很好地为用户提供改进，用户无法提高舞蹈能力。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统，解决了视觉效果差和舞蹈能力无法提高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统，包括处理模块、存储模块、输出模块、输入模块，所述输入模块包括3D舞蹈采集模块和音频采集模块，所述处理模块包括音频识别模块、音频分析模块、3D舞蹈分析模块、3D舞蹈组合模块、AI人物更换模块、3D舞蹈对比模块、评分模块，所述存储模块包括3D人像库和3D动作库，所述输出模块包括3D输出模块和2D输出模块；
所述3D动作库包括高难度动作库、简易动作库和一般动作库。
优选的，所述音频采集模块连接音频识别模块，所述音频识别模块连接音频分析模块，所述音频分析模块连接3D舞蹈分析模块，所述3D舞蹈分析模块连接3D舞蹈组合模块，所述3D舞蹈对比模块与3D舞蹈组合模块互相连接，所述3D舞蹈组合模块连接有AI人物更换模块，所述AI人物更换模块连接3D输出模块。
优选的，所述音频识别模块用于识别音频的风格和节拍，所述音频分析模块和3D舞蹈分析模块用于分析对比音频和3D动作库的舞蹈动作的特征，所述3D舞蹈组合模块用于将3D动作库进行组合形成完整舞蹈动作，所述3D舞蹈对比模块用于为3D舞蹈组合模块选取动作，3D输出模块用于完整舞蹈动作的全息投影。
优选的，所述3D人像库通过3D舞蹈对比模块和3D舞蹈组合模块连接AI人物更换模块，所述AI人物更换模块用于更换不同的人物角色。
优选的，所述3D舞蹈采集模块包括3D相机和3D建模软件，所述3D相机用于扫描获取专业舞蹈者的3D动作图像信息，所述3D相机还用于实时采集用户3D动作视频，所述3D建模软件用于建立舞蹈动作的3D动作图像信息，所述3D动作图像信息用于构建3D动作库。
优选的，所述3D舞蹈采集模块连接3D舞蹈对比模块，所述3D舞蹈对比模块连接评分模块，所述评分模块连接2D输出模块。
优选的，所述评分模块用于对3D舞蹈对比模块的结果进行评分并通过2D输出模块进行输出，所述3D舞蹈对比模块用于将3D舞蹈采集模块采集的信息和3D动作库作对比，所述2D输出模块用于输出评分结果和对比结果。
优选的，所述3D舞蹈对比模块与3D动作库互相连接。
工作原理：通过音频采集模块连接音频识别模块，音频识别模块连接音频分析模块，通过音频采集模块、音频识别模块和音频分析模块可以采集并分析音乐的节拍和风格，音频分析模块连接3D舞蹈分析模块，3D舞蹈分析模块连接3D舞蹈组合模块，3D舞蹈对比模块与3D舞蹈组合模块互相连接，3D舞蹈组合模块连接有AI人物更换模块，AI人物更换模块连接3D输出模块，利用3D舞蹈分析模块分析对比音频和舞蹈动作的特征，3D舞蹈组合模块通过3D舞蹈对比模块选取3D动作库内的3D动作进行组合，形成一套符合音乐节拍和风格的3D舞蹈动作，利用全息投影技术实时输出3D舞蹈动作，通过3D舞蹈对比模块和3D舞蹈组合模块连接AI人物更换模块和3D人像库，可以将输出的3D人物角色进行更换，满足用户不同的角色喜好，通过3D舞蹈采集模块连接3D舞蹈对比模块，3D舞蹈对比模块连接评分模块，评分模块连接2D输出模块，通过3D舞蹈采集模块可以在用户模仿舞蹈动作时，实时采集动作视频，通过3D舞蹈对比模块的对比分析，将动作的不同点及相似度得分通过2D输出模块向用户反馈，便于用户提高舞蹈能力，增加用户参与欲望。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统。具备以下有益效果：
1、本发明通过利用3D舞蹈分析模块分析对比音频和舞蹈动作的特征，3D舞蹈组合模块通过3D舞蹈对比模块选取3D动作库内的3D动作进行组合，形成一套符合音乐节拍和风格的3D舞蹈动作，利用全息投影技术实时输出3D舞蹈动作，通过3D舞蹈对比模块和3D舞蹈组合模块连接AI人物更换模块和3D人像库，可以将输出的3D人物角色进行更换，满足用户不同的角色喜好，实现生成的舞蹈动作具有真实人物画面感，生动形象，提高了视觉效果，提高了用户的体验感、参与感，能够为用户提供实时音乐编舞。
2、本发明通过3D舞蹈采集模块连接3D舞蹈对比模块，3D舞蹈对比模块与3D动作库互相连接，3D舞蹈对比模块连接评分模块，评分模块连接2D输出模块，通过3D舞蹈采集模块可以在用户模仿舞蹈动作时，实时采集动作视频，通过3D舞蹈对比模块的对比分析，将动作的不同点及相似度得分通过2D输出模块向用户反馈，一方便可以让用户即时跟随音乐学习舞蹈动作，另一方面可以使用户即时得知动作的准确性，系统根据动作的准确性选择相应难度的动作，如果准确度高，则多选择高难度动作库，如果准确度较低，则多选择简易动作库的动作，可以逐步增加生成的舞蹈动作的难度，便于用户提高舞蹈能力，增加用户参与欲望。
附图说明
图1为本发明的详细系统框图；
图2为本发明的系统框图；
图3为本发明的处理模块的系统框图；
图4为本发明的输入模块的系统框图；
图5为本发明的存储模块的系统框图；
图6为本发明的输出模块的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-图6所示，本发明实施例提供一种基于音乐节奏的舞蹈动作实时生成系统，包括处理模块、存储模块、输出模块、输入模块，输入模块包括3D舞蹈采集模块和音频采集模块，通过输入模块可以为3D动作库输入3D舞蹈动作，可以向系统输入音乐信号，处理模块包括音频识别模块、音频分析模块、3D舞蹈分析模块、3D舞蹈组合模块、AI人物更换模块、3D舞蹈对比模块、评分模块，通过处理模块可以对输入的舞蹈动作和音乐信号进行分析处理，实现跟随音乐实时生成3D舞蹈动作，存储模块包括3D人像库和3D动作库，其中，3D动作库包括高难度动作库、简易动作库和一般动作库，存储模块可以为处理模块存储指令集和数据，输出模块包括3D输出模块和2D输出模块，3D舞蹈对比模块与3D动作库互相连接，3D舞蹈对比模块具有选择3D动作库的功能，通过输出模块可以同时输出舞蹈动作的3D画面和分析和评分结果的2D画面，通过本系统一方便可以让用户即时跟随音乐学习舞蹈动作，另一方面可以使用户即时得知动作的准确性，系统根据动作的准确性选择相应难度的动作，如果准确度高，则多选择高难度动作库，如果准确度较低，则多选择简易动作库的动作，可以逐步增加生成的舞蹈动作的难度，实现逐步增加用户进行舞蹈模仿的难度。
音频采集模块连接音频识别模块，音频识别模块连接音频分析模块，通过音频采集模块、音频识别模块和音频分析模块可以采集并分析音乐的节拍和风格，音频分析模块连接3D舞蹈分析模块，3D舞蹈分析模块连接3D舞蹈组合模块，3D舞蹈对比模块与3D舞蹈组合模块互相连接，3D舞蹈组合模块连接有AI人物更换模块，AI人物更换模块连接3D输出模块，利用3D舞蹈分析模块分析对比音频和舞蹈动作的特征，3D舞蹈组合模块通过3D舞蹈对比模块选取3D动作库内的3D动作进行组合，形成一套符合音乐节拍和风格的3D舞蹈动作，利用全息投影技术实时输出3D舞蹈动作，通过3D舞蹈对比模块和3D舞蹈组合模块连接AI人物更换模块和3D人像库，可以将输出的3D人物角色进行更换，满足用户不同的角色喜好，实现生成的舞蹈动作生动形象的目的，提高了用户的体验感、参与感，便于用户清晰地判断舞蹈动作的特点，提高视觉效果，能够为用户提供实时音乐编舞，值得大力推广。
音频识别模块用于识别音频的风格和节拍，音频分析模块和3D舞蹈分析模块用于分析对比音频和3D动作库的舞蹈动作的特征，3D舞蹈组合模块用于将3D动作库进行组合形成完整舞蹈动作，3D舞蹈对比模块用于为3D舞蹈组合模块选取动作，3D输出模块用于完整舞蹈动作的全息投影。
3D人像库通过3D舞蹈对比模块和3D舞蹈组合模块连接AI人物更换模块，AI人物更换模块用于更换不同的人物角色，输入模块包括用户操作模块，方便用户对系统进行操作，通过3D人像库内丰富的人像信息，可以使用户方便选择不同的人物角色，用户选择角色后，通过3D舞蹈对比模块和3D舞蹈组合模块将角色模型与舞蹈动作进行组合，形成真实生动的3D舞蹈动作，提高视觉效果，便于提高用户体验感。
3D舞蹈采集模块包括3D相机和3D建模软件，3D相机用于扫描获取专业舞蹈者的3D动作图像信息，3D相机还用于实时采集用户3D动作视频，3D建模软件用于建立舞蹈动作的3D动作图像信息，3D动作图像信息用于构建3D动作库，通过3D相机可以不断采集舞蹈动作信息，不断更新3D动作库。
3D舞蹈采集模块连接3D舞蹈对比模块，3D舞蹈对比模块连接评分模块，评分模块连接2D输出模块，通过3D舞蹈采集模块可以在用户模仿舞蹈动作时，实时采集动作视频，通过3D舞蹈对比模块的对比分析，将动作的不同点及相似度得分通过2D输出模块向用户反馈，便于用户提高舞蹈能力，增加用户参与欲望。
评分模块用于对3D舞蹈对比模块的结果进行评分并通过2D输出模块进行输出，3D舞蹈对比模块用于将3D舞蹈采集模块采集的信息和3D动作库作对比，2D输出模块用于输出评分结果和对比结果，通过3D舞蹈对比模块可以将3D舞蹈采集模块采集的信息和3D动作库作对比，2D输出模块可以输出评分结果和对比结果，便于用户改进提高自身的舞蹈动作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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